Определить объём метана (н.у.н), из которого можно получить 60г сажи

Для решения этой задачи необходимо составить уравнение химической реакции термического разложения метана и провести расчет на основе закона сохранения массы веществ. 1. Уравнение реакции При термическом разложении метана ( $C{H}_4$) без доступа воздуха при температуре около 1000°C образуются сажа (чистый углерод) и водород: $C{H}_{4}tC+2H_2$ 2. Определение молярных масс и количества вещества Для расчетов нам понадобятся молярная масса углерода и молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.).

• Молярная масса углерода (C): $M\left(C\right)=12\text{г/моль}$ Молярный объем газа (н.у.): $V_m=22,4\text{л/моль}$

Вычислим количество вещества (количество моль) сажи, которую необходимо получить: $n\left(C\right)=\frac{m\left(C\right)}{M\left(C\right)}=\frac{60\text{г}}{12\text{г/моль}}=5\text{моль}$ 3. Расчет объема метана Согласно уравнению реакции, из 1 моль метана образуется 1 моль углерода. Следовательно, количество моль метана равно количеству моль полученной сажи: $n\left(C{H}_4\right)=n\left(C\right)=5\text{моль}$Теперь вычислим объем метана при нормальных условиях: $V\left(C{H}_4\right)=n\left(C{H}_4\right)\cdot V_m$ $V\left(C{H}_4\right)=5\text{моль}\cdot 22,4\text{л/моль}=112\text{л}$Ответ: Для получения 60 г сажи потребуется 112 литров метана (н.у.). Я могу также рассчитать объем выделившегося при этой реакции водорода или составить пропорцию для другого количества продукта. Хотите продолжить расчеты?